مترجم: سهیلا حاجیزاده
منبع:راسخون
منبع:راسخون
استخراج حلال یکی از شایعترین و مهمترین روشها برای جداسازی و خالصسازی بسیاری از حلالها میباشد. در این مقاله جزئیات بیشتری در رابطه با روشها و اهمیت این نوع استخراج مطرح مینمائیم.
استخراج حلال همیشه یک روش بسیار مفید برای بازیابی بسیاری از اجزاء میباشد. این یک روش جداسازی ترکیبات بر اساس حلالیت آنها در دو مایع غیر قابل امتزاج مختلف مانند آب و ترکیبات آلی میباشد. ما میتوانیم بگوئیم که این یک روش جداسازی ترکیباتی بوده که در یک مایع غیر قابل امتزاج و یا تا حدی غیر قابل امتزاج قابل حل میباشند که به شما یک ترکیب یا در قالب املاح و یا در قالب یک رسوب را میدهد.
مثالهای از استخراج حلال
سادهترین نمونه از استخراج حلال ممکن است از آب و ترکیبات آلی مشتق شده باشد. برای مثال: بنزن غیر قطبی بوده و از آنجایی که قطبیت آب بسیار بالاست، در آب غیر قابل امتزاج میباشد. بنابراین، ما اگر بخواهیم بنزن را از مایعی که حاوی یک ترکیبی که در آب حل شده است، جدا کنیم، پس میتوانیم آن را با آب مخلوط کرده و و لایهی جداسازی شده بنزن میباشد. استخراج حلال به طور گسترده در صنایع پالایش پتروشیمی نیز مورد استفاده قرار میگیرد. نفت استخراج شده دارای مقداری ناخالصی بوده و بنابراین نمیتواند برای هر هدفی مورد استفاده قرار گیرد. از این رو، استخراج به منظور خالصسازی محصول مورد استفاده قرار میگیرد. حلال ویژه در در نفت با ناخالصیها واکنش داده و آنها را تهنشین کرده و یا به صورت شناور آنها را نگه میدارد. سپس ناخالصیها میتوانند به آسانی جدا شده و نفت خالص برای فروش بستهبندی گردد.انتخاب حلال برای استخراج
در این فرایند، انتخاب یک حلال مناسب برای ترکیبات به منظور دستیابی به نتایج بهتر بسیار مهم میباشد. در زیر برخی از نکات که برای انتخاب حلال مناسب جهت جداسازی مهم میباشد را ذکر میکنید.حلال باید قادر به حل حداقل یک ترکیب به میزان بیشتر نسبت به بقیهی ترکیبات در مخلوط باشد.
واکنش باید پایدار و غیر قابل بازگشت باشد. واکنشهای برگشتپذیر میتوانند ترکیبات حل شده را به فرم قبلی خود برگردانند و استخراج با موفقیت کامل انجام نمیشود.
ترکیب تشکیل شده بعد از واکنش باید به آسانی از ترکیبات استخراج شده جدا گردد، به طوری که بتواند مورد استفادهی مجدد قرار گیرد.
چگالی این ترکیب باید متفاوت از جزء مورد نیاز به منظور کمک به جداسازی آسان باشد.
حلال باید ارزان و مقرون به صرفه باشد.
این حلال نباید سمی و یا خورنده باشد، چون این موضوع میتواند به ابزار استخراج آسیب برساند.فاکتورهای مهم دیگر در طول انتخاب حلال ویسکوزیته، نقطهی جوش، اشتعالپذیری و غیره میباشد.
شرایط برای استخراج
شرایطی که تحت آن واکنش یا فرایند استخراج صورت میگیرد، نیز جداسازی را تحت تاثیر قرار میدهد. دما و pH یک نقش مهم را در فرایند جداسازی ایفاء میکند. به طوری که حفظ دما و pH ترکیب در طول فرایند استخراج بسیار ضروری میباشد. فشار واکنش را تحت تاثیر قرار نمیدهد، بنابراین اکثر استخراج حلال تحت فشار اتمسفر انجام میشود. عوامل دیگری ممکن است رسوب جامدات، فشار بخار و غیره باشد. جدا از این عوامل، زمان رسوب نیز در واکنشهایی مانند جداسازی فلزات یا اجزاء با عمر کوتاه مانند آنتی بیوتیکها مهم میباشد.روشهای مختلف برای استخراج حلال
این نوع از استخراج به طور بسیار گسترده برای جداسازی، بازسازی و خالصسازی هر جزء مورد استفاده قرار میگیرد. روشهای مختلفی جهت این استخراج به شرح زیر میباشد:استخراجهای سانتریفیوژ: ابزار سانترفیوژ در سرعت بسیار بالا کار میکنند. آنها ماشینآلات با چرخش بسیار بالا بوده که حلال را حرکت داده و به واسطهی تراکم و نیروی سانترفیوژ، مایعات از همدیگر جدا میگردند. این روش معمولا در صنایع داروسازی مورد استفاده قرار میگیرد.
استخراج دو مرحلهای آبی: آنها برای سیستم حلال آلی – آب مورد استفاده قرار میگیرند. آنها برای استخراج آنزیمها و پروتئینها عالی هستند.
استخراج تک مرحلهای: این نوع استخراج در صنایع شیمیایی با مقیاس کوچک مورد استفاده قرار میگیرد. استخراج در یک قیف جدا کنندهی ساده انجام میگردد.
فرایند مداوم چند مرحلهای ضد جریان: این فرایند در پردازش فلزات مفید میباشد و برای ترکیباتی که نیازمند استخراج چند مرحلهای هستند و در هر مرحلهی جدا آنها نیاز به موادی به منظور جداسازی دارند، استفاده میشود.
رسوب مخلوط کن: این روش در صنعت فلزات مورد استفاده قرار میگیرد. اختلاط در سرعت بسیار بالا انجام میشود.
استخراج بدون تغییر شیمیایی: این نوع استخراج یکی از سادهترین روشها میباشد. این روش فاقد هر گونه عناصر شیمیایی بوده که میتواند منجر به واکنشهای شیمیایی گردد. دو مایع غیر قابل امتزاج به منظور مخلوط شدن همزده میشوند. ترکیب با مایع مربوطهی خود حل شده و به آسانی استخراج میگردند.
بنابراین در حال حاضر میتوان گفت که جداسازی و بازیابی فلزات و ترکیبات مهم بسیار مفید بوده و یک بخش مهم در دنیای شیمی میباشد. با توجه به مقرون به صرفه بودن آن، این روش به طور گسترده در بخشهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. مهمترین جنبهی این استخراج این است که این جداسازی بدون نیاز به تغییر خواص و چگالی آنها میباشد.
